基于工作過程的《港口電氣設備安裝調試》課程實施案例

鄭淵

摘 要：《港口電氣設備安裝調試》課程通過基于工作過程的課程改革將傳統課程體系中的PLC應用技術、變頻器應用技術、傳感器應用技術、觸摸屏以及工業通訊技術等相互孤立的課程內容以項目為載體有機融合，本文以門座式起重機的操作、電氣維修和調試這一項目的具體實施過程為案例，探討基于工作過程的課程改革中教學做一體化具體辦法。

關鍵詞：基于工作過程；港口電氣設備安裝調試；門座式起重機

為更好地開展任務教學，專門設計了包括操作臺、電控系統和可控實物模型在內的門機實訓平臺。通過三個子任務的過程考核以及數字化網絡平臺在線考核實現項目的綜合考核，而該項目的考核成績則作為整個課程考核的一個重要組成部分。

一、門機實訓平臺設計

為更好地進行項目教學以及與企業生產實際盡量一致，以目前港口上使用的25噸門座式起重機為藍本按比例將其縮小設計了門機實訓平臺，其結構與25噸門座式起重機的結構基本一致，包括起升機構、變幅機構、旋轉機構和行走機構，并且可以使用抓斗和吊鉤兩種裝卸工具。實訓平臺的操作臺完全按真實的司機室內的聯動臺設計，保證實訓操作接近真實操作。

實訓平臺采用西門子的S7-315 2DP PLC、MM440變頻器、MP177觸摸屏、歐姆龍絕對型編碼器、拉力傳感器等主要電氣元件，采用DP工業現場總線控制技術、運動控制、矢量控制等技術，無論是選用的電氣元件還是控制方式均是現代控制技術的先進方法。系統涵蓋了機械設計、電力拖動、運動控制、傳感器、組態、變頻、現場總線技術、PLC等技術領域，可使學生在一套系統中得到更為綜合的訓練。

實訓平臺具有接地保護、過載保護、短路保護、漏電保護功能、具有誤操作保護功能、安全性符合相關的國標標準。

二、三個教學做一體化子任務的實施

（一）任務1 門機操作與維護。實訓平臺的操作臺與實際門機聯動臺是按1：1的比例設計的，門機實物模型中電機、各機構外觀和各種保護裝置的位置也與實際門機基本一致。因此在教學過程中學生一邊通過操作門機實物模型實現起升、行走、旋轉和變幅四個機構的各種基本動作，學習門機的操作方法，熟悉各機構的工作過程；一邊還可以學習門機各機構的日常維護方法、動作原理、保護裝置的位置以及功能等，大大節省了實際門機操作維護的崗前培訓時間。

（二）任務2 門機電氣維修。教師通過故障模擬箱設置諸如繼電器、接觸器、按鈕開關、限位開關、傳感器以及電機等不同的故障，以電氣故障的檢查和排除為任務驅動，逐步引導學生熟悉器件、閱讀門機電氣圖紙、使用萬用表檢測故障，對照實物，邊學邊練。

（三）任務3 門機安裝調試。該任務綜合了PLC和變頻技術，學生需要首先完成PLC的安裝、程序傳送和信號檢測，然后完成變頻器的安裝、自學習調試及與PLC的通訊，最后還要進行整機聯調，確保各個機構動作正常，觸摸屏也能正常顯示信息，由于學生此前已經學習過變頻器、PLC的相關課程，因此教師會將資料提供給學生，具體實施以學生為主，教師指導為輔。

三、項目考核

項目的考核以三個子任務的過程化考核為主，平日考核為輔。過程化考核的形式比較多樣，主要不但包括學生分組完成任務過程中的表現、任務完成的程度和5S管理的表現，同時還利用學院數字化教學平臺發布在線測試，考察學生對基本知識點的掌握程度。

參考文獻：

[1] 姜大源.中國職業教育改革與發展的認識基礎與課程體系創新.中國職業教育.2009.5

[2] 張國政 劉順.基于工作過程的數控加工工藝編制與實施課程開發.中國現代教育裝備.2011.2